一种IGBT驱动电路的设计与仿真
论文中介绍了智能功率集成电路的基本原理和发展趋势,智能功率集成电路作为电力电子技术中的新兴力量,在解决能源匮乏,原材料紧张的情况起着重要的作用。智能功率集成电路在BCD工艺发展的基础上,朝着更高电压、更大功率、更高密度等三分方向发展。 本论文希望设计一种驱动IGBT的高压驱动电路,电路的偏置电压可以达到600V,驱动电流达到1A,峰值可以达到2A,而且电路拥有互不影响的高/低端驱动电路与过流、欠压保护能力。参照电路工作原理和性能要求,提出电路结构图,同时在考虑到电路需要两个通道,设计的电路需要用半桥驱动结构,并将设计的电路分为三个主要模块:接口模块,功率控制模块和保护模块,其中将功率控制模块分为高、低端两部分。研究的电路能够用来驱动高压MOS管或IGBT管等,作为高压驱动电路的一种也可以应用于电机驱动、电源变换、电子镇流器、等离子显示器等领域。 在电路的输入端以及输出端都增加了ESD保护结构,这样能够避免高压集成电路遭到外界信号的干预,本文选用CDM结构。输入级电路主要完成电平变换,获得电路的工作电压。输入逻辑和延迟电路主要是完成高、低电路之间的匹配,防止高、低端器件的同时导通。保护模块主要完成对工作电压的检测,防止外界干扰而造成的不必要的功率损耗,检测电路中的过大电流,防止电路损坏。电路的关键在于电平变换,电路主要完成方波信号到脉冲信号的变换,对脉冲信号的升压,最后将脉冲信号还原为方波信号。输出级电路主要对驱动信号进行最后放大,得到能够驱动高压功率器件的驱动电流。 利用Candence软件绘制电路图,并利用Hspice和Spectre软件,对设计的电路进行仿真,分析电路的不足,进行改进。
高压驱动电路;变压技术;欠压保护;仿真分析
电子科技大学
硕士
微电子学与固体电子学
方健
2014
中文
TN402
69
2014-09-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）